本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于電機(jī)的線圈。

背景技術(shù)：

由文獻(xiàn)DE 198 50 818 A1已知這種類型的線圈，該線圈具有由塑料制成的繞線模，該繞線模具有繞線區(qū)域以用于容納線材繞組，并且其中，繞線區(qū)域分別通過設(shè)置成貼靠在電機(jī)定子疊片組上的繞線支架和兩個(gè)限定繞線區(qū)域并且與繞線支架連接的側(cè)板形成。線圈端部在此處通過直接相鄰的連接組件的多個(gè)共同的環(huán)形導(dǎo)體例如連接成三角形電路或星形電路并且因此機(jī)械地固定，其中，線圈端部以盡可能短的路徑引導(dǎo)至其連接點(diǎn)。

這種組件承受由運(yùn)行所決定地、尤其在與內(nèi)燃機(jī)的相互作用中在車輛傳動(dòng)系中出現(xiàn)的振動(dòng)。在此可出現(xiàn)相對運(yùn)動(dòng)和線圈繞組與連接組件的持久的交變載荷，其中，尤其線圈端部受載。結(jié)果，繞組線的絕緣外套可受損，并且可在處于不同電勢上的導(dǎo)體元件之間產(chǎn)生短路。在最不利的情況下，可在該區(qū)域中出現(xiàn)線材斷裂，這可導(dǎo)致功率受限或電機(jī)失效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于所提到的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的在于提供一種開頭提及類型的線圈，其在振動(dòng)的影響下提供更大的抵抗能力和更大的功能可靠性。

該目的通過這種類型的具有權(quán)利要求1的特征部分的特征的線圈來實(shí)現(xiàn)。由從屬權(quán)利要求得到本發(fā)明的有利的設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案。

在此提出的線圈，尤其用于電機(jī)定子的線圈，首先包括繞線模，該繞線模具有繞線區(qū)域，該繞線區(qū)域通過繞線支架和兩個(gè)限定繞線區(qū)域并且與繞線支架連接的側(cè)板形成，并且其中，至少一個(gè)側(cè)板具有第一線材引導(dǎo)區(qū)域。線圈還包括布置在繞線模上的、由繞組線形成的線圈繞組，該線圈繞組具有繞組始端區(qū)域和繞組末端區(qū)域以及分別從繞組始端區(qū)域和繞組末端區(qū)域延伸的線圈端部，其中，線圈端部布置在第一線材引導(dǎo)區(qū)域上并且在此處從線圈離開。

繞組始端區(qū)域或繞組末端區(qū)域應(yīng)理解為線圈繞組的這樣的部分，在該部分處繞組線進(jìn)入到環(huán)繞的纏繞的線圈繞線方向中或從該線圈繞線方向離開，并且在此相對于環(huán)繞地纏繞為線圈的線材改變方向。換言之，繞組始端區(qū)域和繞組末端區(qū)域?yàn)榫€圈繞組的最始端或最末端。這些區(qū)域必要時(shí)可附加地通過將自粘漆包線用作繞組線經(jīng)由烘烤與其余繞組機(jī)械地固定。

線材引導(dǎo)區(qū)域應(yīng)理解為在側(cè)板上實(shí)施的措施，其主要在側(cè)板的預(yù)定位置處限制繞組線或線圈端部的運(yùn)行自由并且至少在一個(gè)方向上引導(dǎo)線圈端部，其中，可實(shí)現(xiàn)一定程度的無間隙性。顯然還可在兩個(gè)或所有的三個(gè)獨(dú)立的空間方向上限制運(yùn)動(dòng)自由。線圈線材還可在沒有改變方向的情況下經(jīng)過第一線材引導(dǎo)區(qū)域，這結(jié)合一定程度的無間隙性實(shí)現(xiàn)幾乎不受阻礙地穿引至線圈連接組件，線圈端部固定或可固定在該線圈連接組件處。

根據(jù)本發(fā)明，線圈的特征尤其在于，線圈端部在繞組始端區(qū)域或繞組末端區(qū)域與第一線材引導(dǎo)區(qū)域之間具有線材自由區(qū)段，繞組線在該線材自由區(qū)段中無支撐地鋪設(shè)。基本思想可在于，使形成在線圈處的線圈端部能夠自由運(yùn)動(dòng)，尤其是自由振動(dòng)，而不是如現(xiàn)有技術(shù)公開的那樣，在其整個(gè)長度上固定在線圈本身處。例如，在由于因運(yùn)行所引起的振動(dòng)而出現(xiàn)構(gòu)件扭曲時(shí)，將由此迫使產(chǎn)生的線材變形引入到相對更大的長度區(qū)段中，因而每單位長度的變形變得更小。可通過以下方式最大程度地避免繞組線的到目前為止反復(fù)出現(xiàn)的并且最終導(dǎo)致脆斷的塑性變形，即，繞組線至少主要機(jī)械地在其彈性變形區(qū)域中受載并且由此導(dǎo)致斷裂的破壞機(jī)理無關(guān)緊要。

線圈端部可通過直線路徑、即以幾乎最短的路徑在產(chǎn)生某種程度的振動(dòng)自由的情況下鋪設(shè)在繞組始端區(qū)域和/或繞組末端區(qū)域與第一線材引導(dǎo)區(qū)域之間。在一種改進(jìn)方案中，線材自由區(qū)段具有的長度可有利地大于繞組始端區(qū)域或繞組末端區(qū)域與第一線材引導(dǎo)區(qū)域的間距。由此還可進(jìn)一步減小每單位長度作用的外力，其中，還降低了線材自由區(qū)段的固有振動(dòng)頻率。因此，線圈端部的更長的長度引起更好的相對于機(jī)械干擾因素的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。

進(jìn)一步有利地，繞線模可在與第一線材引導(dǎo)區(qū)域相對而置的側(cè)板上具有第二線材引導(dǎo)區(qū)域，繞組始端區(qū)域和/或繞組末端區(qū)域布置在該第二線材引導(dǎo)區(qū)域上。第二線材引導(dǎo)區(qū)域一方面用于線材從線材繞線方向朝相對而置的側(cè)板的方向換向，并且另一方面引起減輕繞組線在繞組始端區(qū)域和繞組末端區(qū)域處的拉力負(fù)荷。為此目的，例如可在結(jié)構(gòu)上在側(cè)板上構(gòu)造榫頭、凸出部、換向槽等等。因此，線材自由區(qū)段在第一線材引導(dǎo)區(qū)域和第二線材引導(dǎo)區(qū)域之間延伸。

在這里原則性地提出的解決方案的范圍中，線材自由區(qū)段可具有近似U形的彎，其例如可近似構(gòu)造在線圈繞組的繞線平面中或可垂直于繞線平面來構(gòu)造。通過構(gòu)造這種彎可以簡單的方式實(shí)現(xiàn)顯著地延長線材自由區(qū)段。該措施可尤其用在如下這樣的線圈中，在其中繞組始端區(qū)域和/或繞組末端區(qū)域在空間上相鄰于側(cè)板構(gòu)造有第一線材引導(dǎo)區(qū)域，繞組線通過該第一線材引導(dǎo)區(qū)域離開線圈。

根據(jù)上文所闡述的設(shè)計(jì)方案的替代設(shè)計(jì)方案或附加設(shè)計(jì)方案，為了能夠?qū)崿F(xiàn)削減從外部引入的振動(dòng)能量，線材自由區(qū)段還可至少部分地螺旋形地構(gòu)造。這種實(shí)施方案可尤其用在、然而不僅僅用在如下線圈中，在該線圈中繞組始端區(qū)域和/或繞組末端區(qū)域在空間上構(gòu)造成遠(yuǎn)離具有第一線材引導(dǎo)區(qū)域的側(cè)板，繞組線通過該第一線材引導(dǎo)區(qū)域離開線圈，并且其中，在另一側(cè)板上借助于第二線材引導(dǎo)區(qū)域引導(dǎo)繞組線。

附圖說明

下面借助在附圖中示出的實(shí)施方式示例性地闡述本發(fā)明。

其中：

圖1a、圖1b示出了用于電機(jī)定子的單齒線圈的兩個(gè)不同的圖示，單齒線圈具有在形成線材自由區(qū)段的情況下固定在繞線模的側(cè)板上的兩個(gè)線圈端部；

圖2a－圖2d示出了用于電機(jī)定子的單齒線圈的不同的圖示，單齒線圈具有在形成線材自由區(qū)段的情況下固定在繞線模的兩個(gè)側(cè)板上的兩個(gè)線圈端部。

相同的對象、功能單元或相似的部件在附圖中用相同的附圖標(biāo)記來表示。此外，總括性的附圖標(biāo)記用于在實(shí)施例或圖示中多次出現(xiàn)、然而在一個(gè)或多個(gè)特征方面一起進(jìn)行說明的部件和對象。通過相同或總括性的附圖標(biāo)記說明的部件或?qū)ο罂稍趩蝹€(gè)、多個(gè)或所有特征方面(例如其尺寸)相同地、然而必要時(shí)也可不同地實(shí)施，只要說明書中沒有明確或暗含地給出不同解釋。

具體實(shí)施方式

圖1a、圖1b和圖2a－2d分別示出了線圈10，其尤其用于布置在電機(jī)的在此未示出的定子(例如永久勵(lì)磁的同步電機(jī)的定子)的齒上。

線圈10包括兩個(gè)可在端側(cè)作為端蓋布置在定子齒上的、由塑料制成的繞線模20、60，繞線模分別具有繞線區(qū)域22、62。繞線區(qū)域22、62通過確定成貼靠在定子齒上的繞線支架24、64和兩個(gè)限定繞線區(qū)域22、62并且與繞線支架24、64連接的側(cè)板30、40；70、80形成。總地來看，繞線模20相應(yīng)于已經(jīng)已知的繞線模。在繞線模20、60之間在兩側(cè)構(gòu)造有另一繞線區(qū)域12a，其在線圈10裝配于定子上的狀態(tài)中在一個(gè)定子齒上延伸。

在繞線模20、60上布置有由能彎曲的形狀相對穩(wěn)定的繞組線82d、尤其漆包銅線形成的線材繞組82或者說線圈繞組82。因此，線材繞組82占據(jù)由繞線區(qū)域12a、22和62形成的空間。可看出的是，線圈10具有兩個(gè)自由的線圈端部82a、82e或者說繞組端部82a、82e，這兩個(gè)端部固定在繞線模20上或在此處受引導(dǎo)，并且此外還一起固定在側(cè)板40上或在此處受引導(dǎo)。從外面來看，在線圈10處，線圈端部82a、82e過渡至繞組始端區(qū)域84a和繞組末端區(qū)域84e。

繞組始端區(qū)域84a或繞組末端區(qū)域84e應(yīng)理解為線圈繞組82的這樣的部分：在該部分處，繞組線82d進(jìn)入到環(huán)繞的纏繞的線圈繞線方向中或從該線圈繞線方向離開，并且在此相對于環(huán)繞地繞為線圈10的線材82d改變方向。換言之，繞組始端區(qū)域84a和繞組末端區(qū)域84e為線圈繞組82的最始端和最末端。

為了引導(dǎo)線圈端部82a、82e，在此在側(cè)板40上設(shè)置槽狀或切口狀實(shí)施的第一線材引導(dǎo)區(qū)域42，繞組線82d嵌入該線材引導(dǎo)區(qū)域中，繞組線在此處有一定間隙地在三個(gè)側(cè)面處受到引導(dǎo)，并且其中，線圈線材82d可在不改變方向的情況下幾乎不受阻礙地朝在此未示出的線圈連接組件的方向穿過。

通過附圖標(biāo)記42a表示線材引入?yún)^(qū)域，并且通過附圖標(biāo)記42b表示線材引出區(qū)域。繞組端部82a、82e的固定或引導(dǎo)一方面用于獲得線材繞組82的形狀，另一方面應(yīng)由此使自由的線圈端部或繞組端部82a、82e以預(yù)定的方式在空間上定向，以便因此為例如通過熔焊、釬焊、壓接或類似的方式連接在位于線圈10之外的位置處做好準(zhǔn)備。

通過圖1a、圖1b、圖2a－2d示出的所有線圈10是一致的，從而線圈端部82a、82e在繞組始端區(qū)域84a或繞組末端區(qū)域84e與第一線材引導(dǎo)區(qū)域42(即，線材引入?yún)^(qū)域42a和線材引出區(qū)域42b)之間具有線材自由區(qū)段86a－86m，繞組線82d在所述線材自由區(qū)段中無支撐地鋪設(shè)。由于這些線材自由區(qū)段86，線圈端部82a、82e可在外部振動(dòng)的影響下自由運(yùn)動(dòng)并且因此無干擾地削減引入的能量。

此外，在用圖示出的所有實(shí)施例中，線材自由區(qū)段86具有的長度長于繞組始端區(qū)域84a或繞組末端區(qū)域84e和第一線材引導(dǎo)區(qū)域42的距離。在圖1a和圖1b中，線材自由區(qū)段86a－86d附加地分別具有U形的彎88，其在圖1a中大致形成在線圈繞組82的繞線平面中，而在圖1b中垂直于繞線平面形成。繞線平面在此可理解為在線圈繞組82處通過繞組線82d的環(huán)繞而限定的平面。在通過圖1a、圖1b示出的線圈10中，繞組始端區(qū)域84a和繞組末端區(qū)域84b構(gòu)造成在空間上與具有第一線材引導(dǎo)區(qū)域42的側(cè)板40相鄰，繞組線82d穿過該第一線材引導(dǎo)區(qū)域離開線圈10。

在通過圖2a－2d示出的實(shí)施例中，繞線模20在與第一線材引導(dǎo)區(qū)域42相對而置的側(cè)板30上具有第二線材引導(dǎo)區(qū)域44；44a、44b，繞組始端區(qū)域84a和繞組末端區(qū)域84e布置在該第二線材引導(dǎo)區(qū)域上。第二線材引導(dǎo)區(qū)域44一方面用于線材從線材繞線方向換向到相對而置的側(cè)板40的方向上，并且另一方面引起減輕繞組線82d在繞組始端區(qū)域84a和繞組末端區(qū)域84e處的拉力負(fù)荷。為此目的，在圖2a中的第二線材引導(dǎo)區(qū)域44包括兩個(gè)從側(cè)板30突出的榫頭45a、45b，并且在圖2b－2d中分別包括突出的鉤子46a、46b。因此，線材自由區(qū)段86e－86m相應(yīng)在第一線材引導(dǎo)區(qū)域42和第二線材引導(dǎo)區(qū)域44之間延伸。

在圖2a中的線材自由區(qū)段86e、86f以最短的路徑在線材引導(dǎo)區(qū)域42和44之間伸延，而在圖2b中的線材自由區(qū)段86g、86h具有彎88，尤其是擴(kuò)開的U形彎，該彎在此構(gòu)造成近似垂直于線圈繞組82的繞線平面。

在通過圖2c和圖2d示出的線圈10中，為了能夠?qū)崿F(xiàn)削減從外部引入的振動(dòng)，線材自由區(qū)段86i、86k；86l、86m具有螺旋形區(qū)域90、92，這些區(qū)域在繞線模20處具有不同的定向。在此，在圖2c中區(qū)域90盤繞一圈并且形成有垂直于線圈10的繞線平面布置的盤繞平面。圖2d中的區(qū)域92盤繞多圈，其中，其盤繞平面近似與線圈10的繞線平面重合。就此而言，盤繞平面應(yīng)理解為在繞組線82d環(huán)繞時(shí)得到的中間平面。

附圖標(biāo)記：

10 線圈

12a 繞線區(qū)域

20 繞線模

22 繞線區(qū)域

62 繞線區(qū)域

24 繞線支架

30 側(cè)板

40 側(cè)板

42 第一線材引導(dǎo)區(qū)域

42a 線材引入?yún)^(qū)域

42b 線材引出區(qū)域

44、44a、44d 第二線材引導(dǎo)區(qū)域

45a、45b 榫頭

46a、46b 鉤子

60 繞線模

64 繞線支架

70 側(cè)板

80 側(cè)板

82 線材繞組

82a、82e 線圈端部、繞組端部

82d 繞組線

84a 繞組始端區(qū)域

84e 繞組末端區(qū)域

86a－86m 線材自由區(qū)段

88 彎

90、92 螺旋形區(qū)域